近日，郑平院士团队和麻省理工学院Evelyn Wang教授团队合作，在Cell Reports Physical Science上发表题为“Nucleation Site Distribution Probed by Phase-Enhanced Environmental Scanning Electron Microscopy”的论文。这一成果被麻省理工学院专题报道。论文作者包括麻省理工学院的Lenan Zhang博士，Ryuichi Iwata博士以及我院的龚帅副教授和徐震原副教授等。郑平院士和Evelyn Wang教授为论文共同通讯作者。

相位增强环境扫描电子显微镜（p-ESEM）的工作原理和成像过程

传统环境扫描电子显微镜（左）和相位增强环境扫描电子显微镜（右）对成核点分布的成像效果对比

论文采用一种全新的相位增强环境扫描电子显微技术(P-ESEM)，首次实现了微纳尺度冷凝液滴成核点分布的直接探测。这一显微技术通过重构电子在界面散射过程中的相位变化，使电子在气体环境中的成像分辨率和对比度大幅提升。基于统计物理学相关理论，该研究进一步揭示了成核点空间分布规律，并表明该规律在电化学析气反应、固体材料沉积生长等领域具有普适性。由于成核过程广泛存在于冷凝、沸腾、凝固、结晶、腐蚀、电解、气体沉降等自然现象以及工业过程中，研究所揭示的基本成核分布规律将为高效传热、制氢、碳中和、热电输运材料设计等领域的研究提供新的契机。该研究得到了国家自然科学基金和国家科技重大专项的资助。

Cell Reports Physical Science是Cell Press出版集团新近推出的高影响力综合期刊，旨在发表物理、化学、能源科学、材料科学以及交叉学科领域中的重大研究进展。

论文链接：

https://www.cell.com/cell-reports-physical-science/fulltext/S2666-3864(20)30284-8

麻省理工学院新闻链接：

https://news.mit.edu/2020/droplet-nucleation-microscope-1202